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小细胞肺癌（SCLC）被认为是最具侵袭性的癌症之一，其肿瘤生长迅速，易于转移。大约三分之二的患者在最初确诊时，癌症已扩散到其他部位。近日，世界顶尖的学术期刊《自然》刊登了一项新的研究，揭示出这种癌症之所以具有如此强的侵袭能力，是因为癌细胞具备一种异常的电活动。
正常情况下，细胞之间的电信号交流多见于神经细胞和肌细胞。然而，弗朗西斯·克里克研究所的研究人员利用膜片钳电生理技术发现，在小细胞肺癌肿瘤中，部分癌细胞展现出类似于神经元的电兴奋性，包括膜去极化和离子流动等。此外，另一部分癌细胞则表现得像支持神经元的星形胶质细胞，向电活性的癌细胞提供营养和能量，共同推动肿瘤进展。这些癌细胞能够在肿瘤内部形成一个独立的电网络，驱动恶性循环，使癌症更易于长期生存和扩散。
这种癌细胞伪装成神经细胞的现象早在几年前就被发现。例如，2023年的一篇《自然》论文指出，在胶质母细胞瘤中，癌细胞能够与健康神经元连接，窃取其信号分子促进生长。有研究显示，某些乳腺癌细胞在转移至脑部后也表达神经细胞受体，与神经元构建类似突触的结构。去年的一项研究还表明，癌细胞可以通过劫持感觉神经网络来准备转移。
而此次的小细胞肺癌研究进一步发现，癌细胞不仅仅依靠接入神经网络来生存繁殖，它们甚至能发起独立的电网络，而不依赖肿瘤周围的神经网络，使其扩散能力大大增强。
小细胞肺癌是一种神经内分泌肿瘤，主要起源于肺部神经内分泌功能的细胞。这些细胞通常通过神经内分泌效应调节肺部气体交换及血液流动。在人类小细胞肺癌细胞系的研究中，超过70%的细胞展现出神经内分泌特征，被称作NE细胞。先前的研究暗示，这些NE细胞是转移的主要力量。
在最新的研究中，研究者确认了NE细胞具备突触形成的基因表达特征，并证实其如同神经元般可被兴奋，能激发动作电位。在小鼠及人体的小细胞肺癌NE细胞中，他们发现乙酰胆碱受体可触发这些细胞的兴奋性。
进一步的实验显示，NE细胞的电活动能力与其侵袭性密切相关。通过测试一种抑制神经电活动的毒素—河豚毒素（TTX），研究者发现尽管TTX不会杀死NE细胞，但能降低其长期致瘤能力。此外，在化学遗传学实验中抑制NE细胞的电活动后，明显抑制了其肝转移，并延长了动物的生存期。
由于放电需要消耗大量能量，研究者探究了这些细胞如何获取能量。结果令人惊讶：NE细胞展现出与众不同的代谢方式，它们依赖氧化磷酸化，而非大多数癌症常见的有氧糖酵解。此外，肿瘤中非神经内分泌细胞会分泌乳酸以维护NE细胞的高能量需求，类似于大脑中星形胶质细胞为神经元提供能量的“乳酸穿梭”现象。
研究人员表示，了解小细胞肺癌细胞的独特电活动和代谢特性后，下一步计划找出肿瘤的弱点，开发靶向这一特性的治疗策略。此外，研究还指出，深入了解小细胞肺癌的生物学特性及侵袭特性，有望为其他高度侵袭性癌症带来重要启示，促进新的治疗干预方法的开发。
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